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直流穩(wěn)壓電源工作原理及電路構成-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2021-09-02 

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直流穩(wěn)壓電源工作原理及電路構成-KIA MOS管


直流穩(wěn)壓電源功能

直流穩(wěn)壓電路,是將交流電變壓,整流,濾波,穩(wěn)壓的過程。介紹電路之前,先簡單說下主要用到的元器件。


1.電阻

電阻的作用是阻礙線路上電流的流動,可以用作分壓,負載等用途。


2.電容

電容的特點是只有在充電時,電流才能從它上面流過。所以直流電無法通過。而交流電是隨著時間改變著大小和方向,電容器連接在交流電源上,電容器就會連續(xù)的充電和放電,所以電路中就會流過與交流電變化一致的充電放電電流。


3.電感

電感能將電能轉變?yōu)榇拍?,并能在磁場中儲存能量。電感的特性與電容相反,它阻交流同直流。


4.二極管

二極管具有單向導電性,在正向電壓作用下導通阻值很小,反向電壓作用下,電阻極大。


5.變壓器

利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,用作升降電壓,匹配阻抗等。


直流穩(wěn)壓電源的電路構成

變壓

將正弦工頻交流電壓轉變?yōu)榉嫌秒娫O備所需要的正弦工頻交流電壓


整流電路

利用二極管單向導通的特性,可以做成整流電路。

(1)半波整流

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路

交流電壓u1經(jīng)過變壓器變壓為u2。當交流電壓在正半周時,VD受到正向電壓作用導通,電流經(jīng)過負載RL產(chǎn)生輸出電壓u0。


在交流電壓負半周時,VD受到反向電壓作用不能導通,RL上無輸出電壓,這樣就將交流電的波形就變?yōu)橄聢D所示。


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


(2) 橋式整流

橋式整流克服了半波整流波形不連續(xù)的缺點,由四個二極管構成電橋。如下圖

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


在交流電壓正半周時,VD1導通,VD3導通。所以電流從a點經(jīng)VD1再到c點,流過負載Rl,通過VD3流回b。


而在電壓負半周時,VD2與VD4導通,電流從b點流經(jīng)VD2,經(jīng)過c點,流過負載,通過VD4流回a點。這樣無論輸入端在正半周還是負半周,輸出端都是單一的方向。如下圖


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


濾波電路

經(jīng)過整流電路處理的電壓波形仍然波動較大,并不是我們所希望的直流波形。所以我們要對其進行濾波處理,過濾其中的脈動部分,盡量減小輸出電壓中交流的分量,使波形平滑。


我們要利用電容與電感的特性達到濾波的目的。


電容濾波

適用負載電流較小的場合


直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


在t=0時刻,假設橋式整流電路能在這個瞬間導通,電流經(jīng)過橋式電路,在為電容C充電的同時,流過負載RL。


在u2達到*大值,下圖中的a點,u2下降,當uc>u2時,VD1,VD3反向截止,此時C向負載RL放電,直到下個周期當u2上升,到達b點的時刻,u2>uc,V2與V4導通,u2再次向電容C充電,負載上的輸出增大。從波形圖上看,波形的波紋顯著平滑了。波形圖如下

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


電感濾波

適用于負載電流較大的場合

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路


電感直流阻抗小,但交流阻抗很大。利用這一特性,我們可以將整流后波形中的交流部分濾除,從而達到使波形平滑的目的。


LC濾波電路

我們在電感濾波電路負載RL上并聯(lián)一個電容C以增加濾波效果,可以使我們得到較大輸出電流的同時減小電壓波動。


穩(wěn)壓電路

可以采用集成三端式穩(wěn)壓器,集成穩(wěn)壓器具有輸出電流大,輸出電壓高,體積小,可靠性高等優(yōu)點。其中78XX為固定電壓、正電壓輸出。79XX為固定電壓、負電壓輸出。


基本應用電路如下圖。

直流穩(wěn)壓電源 原理 電路




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